[发明专利]花粉破壁新工艺

说明书

本发明涉及的是一种用于制造以花粉为原料的药品、食品、化妆品的过程中花粉处理工艺——花粉破壁新工艺。

现有技术，如胶体磨或球磨法，它们是将花粉悬浊液放置在胶体磨或球磨中进行循环处理，其缺陷是花粉破壁率低，操作稳定性差。再如酶解法，在花粉悬浊液中以纤维素酶和果胶酶水解花粉壁，其缺陷是所用的纤维素酶、果胶酶的量较大，处理时间也较长，成本较高。

本发明的目的在于针对上述存在的缺陷，提出一种破壁率高，成本低，操作稳定性好、处理时间短的花粉破壁新工艺。

本发明的技术方案：

工艺步骤分(1)将干燥后的花粉颗粒经粉碎机粉碎成细粒状，(2)加水调成花粉悬浊液，(3)将加水调成的花粉悬浊液设在高压均质机内进行高压液体喷射循环处理，处理速率每分钟0.1-6升的花粉悬浊液，花粉外壁的破壁率30％-98％，内壁的破壁率20％-90％，高压均质机的操作压力控制在30MPa-70MPa，温度控制在10-95℃，循环次数3-20次，从而得到经循环处理后的花粉悬浊液。

在已经循环处理后的花粉悬浊液中可以加入浓度为0.005％至0.1％的纤维素酶和浓度为0.005％至0.5％的果胶酶，再加入适量酸或碱，使物料PH值为2.5至8，混合处理的时间是在0.5-5小时，温度在35-55℃。

本发明的优点：

(1)破壁率高：

外壁破壁率≥95％；内壁破壁率≥92％。

(2)生物稳定性：

由于在破壁工艺过程中，不引入杂菌及其他微生物，无苛刻化学反应，未经高温，故不会改变花粉细胞内各种物质的组成。

(3)处理时间短：

处理时间≤30分钟，若增加酶解法则破壁处理时间≤120分钟，在正常情况下破壁时间在20分钟至120分钟之间。

(4)成本低，产量大

这是本工艺的一个重要特点，可在有关定型设备上加以改进，制作出适合于本工艺的设备，处理量单机可达50kg纯干花粉/小时，相关设备成本不超过15万元(1996年价格，仅对破壁工段而言)，后处理较易且成本亦较低。

(5)便于操作，产品质量稳定

通过控制各操作参数可方便，准确地控制花粉破壁率(30％-98％)。

本发明的工艺流程可分：

原料花粉(原形花粉)→配制花粉悬浊液→浸泡20至30分钟→高压均质机循环处理→调温，调PH值→酶解→灭酶→超高温瞬时灭菌→后续处理工艺

流程说明如下：

(1)花粉加水浸泡的目的在于使水分渗入花粉细胞，造成细胞膨胀，产生细胞内部张力，有利于后续破壁工艺。

(2)高压均质机的循环处理

在本发明中，高压液体喷射是由高压均质机来完成的，在实际操作中，高压均质机的作用有二，其一，使水中花粉团细化至单个细胞水平，其二，使细胞壁破裂。

当操作压力≥50MPa时，破壁可正常进行，含有花粉细胞的液体被压缩至高压(≥50MPa)，在高于50MPa的压差下，液体夹带花粉细胞高速流经狭缝，在孔道变向处(即二个狭缝交界处)，液体高速撞击金属柱头的靶面，从而造成花粉细胞与靶面的正面撞击，导致细胞壁的破裂。对于这种高速撞击，硬厚脆的细胞外壁要比软薄韧的细胞内壁敏感得多，一般情况下，外壁经过2至3次的正面撞击即可破裂，内壁经过4至6次的正面撞击即可破裂。

另外，并不是每一次循环操作都会使每个花粉细胞得到有效的正面撞击(亦称有效撞击)，由于行程路径与撞击方向各不相同，每次循环的有效撞击率在20％至30％之间。

由于以上提到的因素，多次循环处理是必需的，在实际操作中，与超高压均质机串联一回流罐，为减少回流罐内的物料返混，其(长/径)比应大于(5/1)，回流罐外带夹套以通过控温介质，在管线上有控制阀调节物料流向。

花粉破壁率与循环次数直接相关，当循环次数为8时，破壁率已近90％，为10时，破壁率已近92，为15时，破壁率近95％，可见，当循环次数超过10时，破壁率仅有微弱的变动并趋近于100％。

(3)酶解处理

无限增加均质机的循环操作次数在理论上可以达到任意给定的破壁率，但这在成本上是无益的，在一般情况下，循环次数达到6至8次，外壁破裂率达90％，内壁破裂率达到70％时，就应进入下一个破壁步骤：酶解处理步骤。

与仅用酶解法进行破壁的处理方法相比，由于坚硬厚实的外壁已被破碎并已脱落，酶可直接降解薄得多的内壁，这有两个优点：①缩短了酶解时间，由10小时降至1.5至2小时；②减少了酶的消耗量，有效降低了成本。